Att lösa vattenproblemen i olje- och gasverksamheten
Av Jon Malone | Strategic Accounts Director | 25 mars 2022
En av de största utmaningarna för olje- och gasindustrin är vattenhanteringen, särskilt vid okonventionell verksamhet. Hydraulisk spräckning kräver mycket rent vatten, och för varje fat oljeekvivalenter ger en typisk verksamhet nu mellan fyra och tio fat producerat vatten - det vill säga vatten från själva reservoaren, som är för salt för att användas vid spräckning. Ironiskt nog förvärras denna utmaning med överflöd av den vattenbrist som är typisk för kärnområden som Permian Basin och, mer allmänt, hela den västra halvan av Förenta staterna. Faktum är att vattenbrist nu betraktas som ett globalt problem, och vatten karaktäriseras alltmer som en handelsvara.
Återvinning, ESG och jordbävningar
För att möta den här utmaningen är den mest effektiva innovationen att återvinna det producerade vattnet och flödesvattnet, genom att noggrant behandla och blanda det för optimal användning i frac-verksamheten. Återvinning är det smarta valet, inte bara för att ESG-frågor (miljö, sociala frågor och styrning) har blivit en viktig prioritering i alla branscher, utan också för att återvinning av vattnet nu är den mer kostnadseffektiva vägen jämfört med att göra sig av med det. Återvinning minskar användningen av sötvatten, minskar lastbilstrafiken för att leverera sötvatten och avlägsna avloppsvatten och eliminerar praktiskt taget bortskaffandet av avloppsvatten i brunnar för bortskaffande av saltvatten.
Ett antal faktorer samverkar för att göra det mindre attraktivt att bortskaffa producerat vatten: vattenbrist, miljöhänsyn, kostnaden och logistiken för att flytta miljontals liter vatten och den växande oron för seismicitet i samband med injektion av avloppsvatten i brunnar för vattenförsörjning.
Seismicitet har naturligtvis varit ett problem för tillsynsmyndigheterna i Mid-Continent-regionen under några år. Nu har frågan ökat kraftigt i Permian Basin, som står för 60 procent av volymerna av producerat vatten i USA.[*] I slutet av förra året signalerade både Texas Railroad Commission (RRC) och New Mexico Oil Conservation Division (OCD) att de tar frågan på stort allvar. New Mexico uppdaterade sitt regelverk och Texas inrättade två seismiska responsområden (SRA) för att begränsa injektionskapaciteten och tillståndsgivningen i Midland, Ector, Martin, Culberson och Reeves län. Denna utveckling kommer troligen att få fler operatörer att börja använda återvinning.
Faktorer i vattenförvaltningen
TETRA ligger i framkant när det gäller vattenhantering inom olje- och gasproduktion och färdigställningstillämpningar och erbjuder hela spektrumet av lösningar - allt från att skaffa rent vatten till behandling och återvinning av producerat vatten och återflöde, samt filtrering, lagring, blandning, distribution och överföring. Företaget använder sig av decennier av kärnkompetens inom kemikalier, kemi och avancerad forskning och utveckling för att utveckla vattenbehandlingar som är kompatibla med reservoaren, vilket är absolut avgörande för en framgångsrik stimulering och brunnens livslängd.
För de flesta verksamheter är de största utmaningarna när det gäller återvinning av producerat vatten att det är salt, stora volymer och överföring. Producerat vatten innehåller mycket salter och andra mineraler, så det måste behandlas på ett specialiserat sätt för att det ska kunna användas för frackning. Och behandlingsprogrammet måste kunna hantera stora volymer vätska så att det inte blir en flaskhals och hindrar produktionen från brunnen. Vårt SwiftWater Automated Treatment (SWAT™) system möjliggör till exempel återvinning av mer än 100 000 fat producerat vatten per dag med hjälp av unik teknik och processer som gör vattnet optimalt för användning vid frackning.
Vattenöverföring är en annan utmaning som verkligen visar hur viktigt det är med planering och den holistiska aspekten av ett bra vattenhanteringsprogram. På den här fronten har TETRA resurserna för att inte bara tillhandahålla branschens enda dubbelmantlade och snabbt utplacerbara lay-flat-slang, utan också för att samordna åtkomst och distribution av vattenöverföring. Genom att kartlägga den utspridda spridningen av platåer och lagringsdammar kan TETRA hjälpa operatörerna att identifiera och ansluta sig till de mest strategiskt placerade vattenkällorna, vilket gör deras verksamhet effektivare, mer ekonomisk och miljövänlig.
Utformning för det optimala
När det gäller utformningen av en vattenhanteringslösning är det bäst med ett omfattande, holistiskt tillvägagångssätt. Istället för att köpa en komponent från företag X och en annan från företag Z, kan man genom att samarbeta med ett företag, som TETRA, se till att all teknik är kompatibel och att den totala prestandan blir effektivare, tillförlitligare och mer ekonomisk.
En annan funktion som ytterligare förbättrar verksamheten är automatisering. Genom att lägga till fjärrövervakning och fjärrstyrning av pumpning, behandling, lagring, överföring och blandning förbättras effektiviteten och ekonomin avsevärt, samtidigt som det ger insyn och öppenhet i hela vattenförvaltningen. Automatiseringen minskar antalet personal som behövs på plats, liksom deras resor till och från platsen i fordon. Vår automatiseringslösning - BlueLinx™ automatiserat styrsystem - kan också tillämpa algoritmer för att optimera effektiviteten hos motorpumparna för att minska bränsleförbrukningen och utsläppen. Automatisering minskar också risken i samband med mänskliga fel och att ha fler anställda på plats.
Marknaden och den långsiktiga visionen
Med tanke på den fortsatta och till och med ökande efterfrågan på fossila bränslen är vattenförvaltningen här för att stanna. I takt med att stimuleringstekniken fortsätter att utvecklas och ständigt förbättras för att ge mer kolväten kan vi förvänta oss att vattenvolymerna också kommer att öka. Just nu värderas den amerikanska vattenhanteringsmarknaden till 12 miljarder dollar och växer snabbt, med en förväntad årlig tillväxttakt på 10 % fram till 2028. I år kommer återvunnet producerat vatten att stå för 40-42 % av efterfrågan på frac-vatten, vilket är en ökning från 39 % år 2021 till 45 % år 2024.
Så småningom vill vi kunna behandla det producerade vattnet så att det kan användas i andra industriella tillämpningar, inom jordbruket och för att försörja boskap. Ett annat mål är storskalig återvinning och kommersialisering av användbara mineraler. Med vår kärnkompetens inom vattenkemi och vår expertis när det gäller att utvinna mineraler och tillverka produkter av dem, är TETRA idealiskt lämpat för att uppnå dessa mål, som är realistiska och möjliga att uppnå, inte bara luftslott. Det är en gammal klyscha, men den är sann: uppfinningar är verkligen uppfinningarnas moder. Vatten är en absolut nödvändighet och bör betraktas som en råvara - inte omsatt på någon råvarubörs, men ändå helt ovärderligt för att upprätthålla oss.
[*] Alla branschmått kommer från Rystad Energy.
